起停式控制

起停式控制

在最佳控制应用时,控制讯号可能会有固定的上限及下限,若其最佳控制讯号为其上限值或下限值,不会是上下限之间的其他值,此最佳控制问题可以以起停式控制为其最佳解。

起停式控制常出现在最短时间的最佳控制问题中[2]。例如要车辆行驶一定距离,且从出发到最后停止的时间要最短,其解法是在经过某一“切换点”前用最大油门加速,过切换点后以最大刹车方式刹车,让车停在想要的位置。

另一个日常常见的起停式控制例子为在最短时间内烧开水,其作法是用最大火力烧开水,在煮沸后关闭热源。大部份的温控器也用到起停式控制,根据目前量测温度和设定温度的差异,决定加热器或是冷气压缩机是否要开启。

最佳控制问题中,控制变数的哈密顿量为线性的,则其起停式控制会是起停式控制,根据庞特里亚金极大值原理可得,以哈密顿量中控制输出u系数的正负号,来决定控制量要维持在上限或是下限。

对于一些控制问题,起停式控制可能是最佳解,不过也有些控制问题用起停式控制的原因是此方法最简单方便,最容易实现。

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